液-液萃取亦称溶剂萃取是在液体混合物中加入与其不完全相溶的液体为溶剂,造成第二相,利 用原液体中的某些成分在两液相之间不同的分配关系将有效成分分离开。这是一个液-液之间的传质过程。
溶剂萃取技术是一种主要的物质分离和纯化技术,在节约能源、提高资源利用率、解决环境污染等方面,有优点。液-液 萃取具有处理能力大、分离效果好、回收率高、可连续操作以及易于自动控制等特点。在石油、湿法冶金、原子能工业、生化、环保、食品和医药工业等领域得到广泛的应用。目前萃取技术的发展还依赖于实验室的研究,从中试规模摸索工艺条件,然后再放大到工业装置。
萃取设备的选择,对于一个液液萃取过程来说,选择合适的传质设各,是一件 比较重要的工作,但也是比较困难的工作。各种传质设备具有不同的特性,而且萃取过程及萃取系统中各种因素的影响也是错综复杂的。
设备的选型应考虑系统的性质和设计特性:
(1)系统所需要的理论级数:
为完成一定的分离要求,萃取设各必须具有所需要的理论级数。所需要的理论级数较少,如2级,一般无机械搅拌的设各苛以选用,如 填料塔、筛板塔等。所需要的理论级数较多,如5级以上,就必须选用具有外加能量的萃取设备,如转盘塔、振动塔,涡轮萃取塔。当需要更多的理论级数时,如稀土萃取过程往往需要几十级,甚至几百级,此时一般只能选用混合澄清器。
(2)处理量:
设备的处理量往往 由生产任务所决定。所要求的处理量大,可选用转盘塔、筛板塔,涡轮萃取塔;处理量较小,可选用填料塔,脉冲筛板塔、脉冲填料塔等。
(3)停留时间:
在萃取操作中如果系统对停留时间有要求时,如 抗菌素生产中,发酵液的萃取,往往要求在萃取设备中停留时间较短,此时可选用离心萃取器。如果系统伴有较慢的化学反应,要求有足够的停留时间时,采用混合澄清器也是合适的。
(4)相比:
系指分散相和连续相的流量比,对于塔式萃取设备,为 了产生较大的接触面积,通常将流量大的一相作为分散相。相比过大,非搅拌型的塔不宜选用,而应该选用搅拌型的塔,如涡轮萃取塔;混合澄清器基本上不受相比大小的影响。
(5)系统的物理性质 :
系统的物理性质对萃取设各的选择有密切的关系。两相密度差大可选用塔式萃取器;反之应选用离心萃取器;系统的界面张力大,粘度高,则应考虑有外加能量的萃取设备,以保证较大的接触面积;界面张力小,可选用填料塔,若系统具有腐蚀性的,则应优先考虑填料塔。
(6)设备与操作、维修费用:
选用萃取设备时,除需要考虑设备的制造费用外,还要考虑设备的操作和维修费用。包括设各内的物料存储量,尤其是溶剂的存储量、溶剂的回收费用及溶剂的损耗。
(7)设备的安装场地 :
设备的安装场地应根据实际情况确定,场地面积有限应选用塔式设 各;若场地高度有限,则可考虑混合澄清器。